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Vers un nouveau carburant pour fusée plus écologique

Un groupe de chercheurs du Royal Institute of Technology (KTH), en Suède, a synthétisé une nouvelle molécule qui pourrait devenir un carburant pour fusée à la fois plus efficace et plus respectueux de l’environnement. Son nom : le trinitramide.

Robert Goddard était un ingénieur et physicien américain, l'un des pères de l'astronautique. On lui doit la mise au point, dans la première moitié du XXe siècle, d'un des premiers prototypes de fusées à ergols liquides. © Nasa Robert Goddard était un ingénieur et physicien américain, l'un des pères de l'astronautique. On lui doit la mise au point, dans la première moitié du XXe siècle, d'un des premiers prototypes de fusées à ergols liquides. © Nasa

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Les carburants servant à propulser des fusées sont appelés des ergols. Ils peuvent exister sous différentes formes, liquides et solides. L’un des pionniers de l’utilisation des ergols en astronautique a été l’Américain Robert Goddard (un célèbre centre de la Nasa porte aujourd’hui son nom). Il aurait certainement apprécié à sa juste valeur la découverte d’une nouvelle molécule exposée dans un article du journal Angewandte Chemie International Edition et intitulé : Experimental Detection of Trinitramide, N(NO2)3.

Le trinitramide est en effet intéressant à plus d’un titre. Son efficacité est de 20 à 30 % supérieure à celle des autres ergols, ce qui signifie que l’on devrait pouvoir multiplier par 4 ou 8 la charge utile emportée par un lanceur pour un même poids d'ergol. En plus, constitué d’atomes d’azote et d’oxygène, il ne conduit pas à la libération de substances irrespectueuses de l’environnement. On sait par exemple que chaque lancement d’une navette spatiale s’accompagne d'une émission d’acide chlorhydrique.

En rouge les atomes d'oxygène et en bleu ceux d'azote. C'est le trinitramide. © John Wiley & Sons.
En rouge les atomes d'oxygène et en bleu ceux d'azote. C'est le trinitramide. © John Wiley & Sons.

Un fruit de la chimie quantique

En soi, la découverte de cette molécule est remarquable car presque toutes celles contenant uniquement de l’azote et de l’oxygène connues jusque-là avaient été identifiées au XVIIIe siècle !

Ce n’est que récemment que des calculs de chimie quantique basés sur l’équation de Schrödinger avaient conduit des chercheurs à penser que cette molécule pouvait être stable et donc être produit par une synthèse chimique. Celle-ci a bel et bien été effectuée par les chercheurs du KTH et a fait l’objet de la thèse d’un des auteurs de l’article cité plus haut, Martin Rahm.

Reste cependant à savoir si la forme solide de ce trinitramide sera suffisamment stable pour en faire effectivement un nouveau carburant pour fusée…


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